اینترنت اشیا به‌ طور کلی به بسیاری از چیزها شامل اشیا و وسایلی که در محیط پیرامون ‌ما وجود دارد، اطلاق می گردد که به شبکه اینترنت متصل شده و می تواند به وسیله اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت کنترل و مدیریت گردد، اشاره دارد. اینترنت اشیا به زبان ساده، به ارتباط بین سنسورها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یکدیگر و یا با کاربرانشان تعامل ایجاد نمایند. این مفهوم می‌تواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون باشد، یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیکی. این شبکه بسیاری از دستگاه‌های اطراف ما را از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا لباس هایمان؛ در برمی‌گیرد.

اتحادیه بین‌المللی مخابرات، اینترنت اشیا را زیرساختی جهانی برای جامعه اطلاعاتی که بر اساس فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی دارای قابلیت تعامل پذیری از قبل موجود و رو به رشد از طریق اتصال (فیزیکی و مجازی) اشیا که خدمات پیشرفته ای را ممکن می‌سازد، تعریف نموده ‌است. به کمک اینترنت اشیا در سراسر زیرساخت‌های شبکه موجود، امکان کنترل اشیا از راه دور فراهم می شود و همچنین فرصت برای ادغام مستقیم از جهان فیزیکی به سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر ایجاد نموده ‌است و در ایجاد بهبود در میزان بهره‌ وری، دقت و سود اقتصادی علاوه برکاهش دخالت انسان منجر گردیده است. تا زمانی که اینترنت اشیا با سنسورها و محرک‌ها تکمیل ‌شود، هر چیز منحصر به فردی از طریق سیستم‌های محاسباتی جاسازی می شود و قابل شناسایی می گردد. بر اساس تخمین کارشناسان اینترنت اشیاتا سال ۲۰۲۰ در حدود سی میلیارد شی را در بر خواهد گرفت.

تعاریف زیادی از اینترنت اشیا (IOT) internet of things توسط انجمن‌های مختلف تحقیقاتی بر اساس نوع نگرش آن‌ها به نقاط قوت این ایده بیان شده‌است. دلیل چند وجهی بودن این مفهوم ریشه در نام گذاری این ایده یعنی «اینترنت اشیا» دارد. این نام از دو کلمه تشکیل شده‌است، کلمه اول به دیدگاه شبکه گرایی این مفهوم تأکید دارد، درحالی که کلمه دوم به حرکت به سمت اشیاء عمومی که در یک بسته مشترک قرار گرفته‌اند تأکید می‌ نماید. اینکه به اینترنت اشیا با دید اینترنت گرا یا موجودیت گرا نگاه کنیم، موجب به وجود آمدن تغییراتی در قراردادهای تجاری، تحقیق‌ها و استانداردهای موجود خواهد شد.

چند دهه است که اینترنت برای ما نامی آشناست. مجموعه‌ای از کامپیوترها که به یکدیگر متصل هستند و توانایی تبادل اطلاعات را با همدیگر دارند. البته چند دهه قبل، منظور از کامپیوترها، کامپیوترهای لابراتوراهای بزرگ تحقیقاتی و بعدها کامپیوترهای رومیزی بوده است.

مدت زیادی است که لپ‌تاپ‌ها هم، به جمع کامپیوترهای موجود در بستر اینترنت افزوده شده‌اند. موبایل‌ها هم، وسایل دیگری بودند که مهمان بستر اینترنت شدند. هر روز وسایل جدیدی، در حال اتصال به اینترنت هستند. ساعت‌های هوشمند هم، نمونه‌ای از این وسایل محسوب می‌ گردند. خودروها، سیستم روشنایی خانه‌ها، یخچال‌ها، چراغ‌های راهنمایی و رانندگی، همگی وسایلی هستند که به عنوان یک واحد مستقل به اینترنت افزوده می‌شوند. با این‌‎که فعالیت در حوزه‌ی فناوری اینترنت اشیاء از اوایل دهه ۹۰ میلادی آغاز شد، اما تاریخچه آن بر می گردد به کوین اشتون مؤسس و مدیر اجرایی مرکز Auto-ID در دانشگاه MIT  که برای اولین بار در سال ۱۹۹۹ در یکی از ارائه های خود، از اینترنت اشیاء نام برده است. اشتون عضو تیمی بود که توانستند با تگ های RFID، اشیاء را به اینترنت متصل کنند.

امروزه، کامپیوترها و در نهایت اینترنت، تقریبا به صورت کامل برای تولید محتوا، به انسان ها وابسته هستند. نزدیک به حدود ۵۰ پتابایت (هر پتابایت معادل ۱۰۲۴ ترابایت است) دیتایی که در اینترنت موجود است، از طریق انسان با تایپ کردن، رکورد کردن، عکس گرفتن و اسکن بارکد تولید شده است.

افزایش روز افزون استفاده از آدرس IPv6، یک فاکتور مهم در توسعه اینترنت اشیاء است. به گفته‌ی آقای استیو لیبسون، این گسترش فضای آدرس به معنی این می باشد که می توان، به هر اتم روی سطح زمین، یک آدرس  IPv6  اختصاص داد و هنوز هم به اندازه کافی، تعداد آدرس IPv6 برای بیش از ۱۰۰ کره زمین هم وجود دارد. به عبارت دیگر، انسان ها به راحتی می توانند به هر شیء روی کره زمین، آدرس IP اختصاص دهند. افزایش تعداد تجهیزات هوشمند و همچنین مقدار داده ای که این تجهیزات تولید می نمایند، نگرانی های جدیدی از جمله حریم خصوصی، قدرت در داده ها و امنیت را بوجود می آورد.

اینترنت اشیا، سیستمی از کامپیوترها، ماشین‌های محاسبه، دستگاه‌های دیجیتال و مکانیکی، انسان‌ها و حیوانات است که هر کدام با یک کد مستقل و به عنوان یک وسیله‌ی متمایز، در شبکه حضور دارند و سهم قابل توجهی از تبادل اطلاعات و رفتار و رابطه میان آنها، بدون دخالت و نظارت مستقیم انسان انجام می‌شود.

 برای خرید کلید لمسی کلیک کنید

چگونگی فرآیند ارسال داده ها

فرآیند ارسال داده‌ها در فناوری اینترنت اشیاء بدین ترتیب است که به سوژه‌ی مورد نظر یک شناسه‌ی یکتا و یک پروتکل اینترنتی (IP) تعلق می‌گیرد که داده‌های لازم را برای پایگاه داده‌‌ی مربوطه ارسال می‌کند. داده‌هایی که توسط ابزارهای مختلف از قبیل گوشی‌های تلفن همراه و انواع رایانه‌ها و تبلت‌ها قابل مشاهده خواهند بود.

این داده‌ها به چه کار می‌آید؟ چرا باید از اینترنت اشیاء استفاده کنیم؟!

روزگاری جورج اورول نوشت آن‌که گذشته را کنترل می‌کند، آینده را کنترل خواهد کرد. دنیای مدرن و فناوری ارتباطات نشان داده‌است که در دنیای کسب و کار "آن‌هایی که به داده‌ها و اطلاعات بیشتر و بهتری دسترسی دارند آینده را کنترل خواهند کرد" داشتن اطلاعات در دنیای جدید حکم سقوط سیب در روزگار نیوتون را دارد! اطلاعات به‌روز و مفید آن‌گاه که در زمان مناسب در اختیار اهل فن قرار گیرد، منجر به تولید محصولات و خدماتی می‌شود که زندگی بشر را هر روز بیش از پیش آسان و آسوده می‌کند؛ آسان و آسوده، با همه‌ی پیچیدگی‌ها و سختی های جهان امروز.

گسترش فلسفه فناوری اینترنت اشیا

فناوری اینترنت اشیاء نیز با همین فلسفه توسعه یافته‌است. دریافت، ثبت و ارسال اطلاعات ِبه روز و لحظه‌ای برای استفاده، تحلیل و بهبود محصولات و خدمات و البته در نهایت جهت استفاده‌ی مصرف‌کنندگان انجام می‌گیرد. برای مثال ورزشکاری که در طول یک برنامه‌ی تمرینی حرکات فیزیکی و تغییرات داخلی بدنش مورد مطالعه قرار می‌گیرد؛ شامپانزه‌ای که سوژه‌ یک تحقیق علمی است و یا قفسه‌ مخصوص کنسروهای ماهی در یک خواروبارفروشی یا باک بنزین‌ هوشمند یک خودروی سواری که خالی شدن خود را گزارش می‌دهند! این‌ها همگی مثال هایی از دامنه گسترده کاربردی فناوری اینترنت اشیاء می باشد. که به کمک آن اطلاعات لازم را به صورت لحظه‌ای به هر پایگاه داده‌ای که به آن متصل شده باشند، در هر نقطه‌ای از دنیا ارسال می نمایند.

فرآیند ارسال داده‌ها در فناوری اینترنت اشیاء نیازی به تعامل «انسان با انسان» یا «انسان با رایانه» نخواهد داشت و کلیه داده‌ها به صورت اتوماتیک و بر اساس تنظیمات انجام شده و در زمان‌های مشخص (معمولاً به‌صورت دائم و لحظه‌ای) ارسال می‌گردند. ظهور پدیده‌ اینترنت اشیاء یکی از هزاران نتیجه‌ گسترش اینترنت و البته توسعه‌ فناوری‌ های بی سیم (Wireless Technologies) و سامانه‌های میکرو-الکترومکانیکی (Micro-electromechanical Systems) می باشد. به‌دلیل قابلیت‌های فراوانی که در تعاملات «ماشین با ماشین» در فناوری اینترنت اشیاء موجود است، این پدیده تا به امروز در بخش‌های‌ صنعت (به خصوص در انواع کارخانجات تولیدی)، انرژی و گاز کاربرد فراوانی داشته‌است. سایر محصولات هوشمند، محصولاتی که قابلیت‌ برقراری ارتباط «ماشین با ماشین» را دارا هستند، از قبیل لیبلهای هوشمند، کنتورهای هوشمند نیز از فناوری اینترنت اشیاء استفاده می کنند.

اینترنت اشیا و چالش در دامنه حریم خصوصی

موضوع امنیت و حریم خصوصی، به عنوان یک مشکل اساسی بر سر راه "اینترنت اشیاء"به شمار می‌رود. به عنوان نمونه، احتمال حمله­ اینترنتی به اطلاعات شخصی افراد و هک کردن آن، یکی از این چالش‌ها می باشد. نکته‌ای که در این زمینه جالب به ‌نظر می‌رسد، توجه کنگره آمریکا به مباحث حقوقی و مقررات در رابطه با این فناوری جدید، آن هم در زمانی که استفاده از آن هنوز فراگیر نشده است. به نظر می‌رسد مشکلات و اخبار مربوط به جاسوسی و ورود به حریم خصوصی کاربران در شبکه‌های اجتماعی، موتورهای جستجو و... موجب آن شده تا کنگره گام‌های نخستین خود در رابطه با این فناوری جدید را مطمئن‌تر بردارد.

شیشه هوشمند یکی از جدیدترین تکنولوژی های روز دنیا محسوب می گردد و می‌تواند از جذب گرمای نامطلوب ناشی از تشعشع پرتوهای نورخورشید پیشگیری نماید. یکی از مهم ترین موارد کاربرد استفاده از شیشه هوشمند در صنعت ساختمان بویژه خانه هوشمند و یا فضاهای اداری و بیمارستانی، تفکیک و خصوصی سازی فضاهای داخلی می باشد. بعلاوه شیشه های هوشمند در پروژه های تبلیغات محیطی نیز می توانند کاربرد گسترده ای داشته باشند. از قابلیت های دیگر، شیشه هوشمند این است که می تواند ساختمان شما را به یک تابلوی تبلیغاتی تبدیل نماید. از مزایای بهره گیری از شیشه هوشمند می توان به عدم نیاز به هزینه نگهداری، شکیل و زیبا بودن و بهینه سازی فضاهای داخلی اشاره نمود. شیشه‌های آفتاب گیر یکی از انواع شیشه های هوشمند می باشند، که با استفاده از فناوری‌های نوین می‌توان میزان نور جذب شده در آنها را تغییر داد. همان طور که می دانید بیشترین حجم شیشه‌ای که در ساختمان استفاده می‌شود، در جبهه بیرونی ساختمان قرار دارد، از این رو، کنترل نور و حرارت وارد شده به بنا از این راه انجام شده است، در نتیجه شیشه‌ها نقش بسیار مهم و پررنگی در پایدار بودن (زیست محیطی بودن) ساختمان ایفا خواهند کرد. تحقیقات انجام شده در راستای بهبود کیفی شیشه‌ها، با بهره گیری از فناوری نانو، مشتمل بر چهار تصمیم کاربردی می باشد. نخست، پوشش‌هایی به شکل فیلم‌های بسیار نازک که به طیف خاصی از امواج حساس می باشند. چنین پوشش‌هایی، این پتانسیل را برای شیشه فراهم می‌ آورند تا بسامدهای ناخواسته فروسرخ (که سبب گرم شدن فضا می‌شوند) را فیلتر کرده و از ورود آنها به داخل ساختمان پیشگیری نمایند. مفهوم شیشه‌های ضد آفتاب در ساختمان به این معناست که این شیشه‌ها می‌توانند از جذب گرمای نامطلوب ناشی از تشعشع پرتوهای نور خورشید پیشگیری نمایند. ظهور فناوری نانو، زمینه ساز استفاده از نوعی شیشه برق‌فام نوین در ساختمان شد. اولین و مهمترین وجه تمایز میان فراورده‌های جدید و نمونه‌های قدیمی تر، در این است که در فراورده‌های جدید، تنها فشار دادن یک دکمه برای ایجاد تغییر در میزان انتقال نور از شیشه و تغییر از وضعیتی به وضعیت دیگر کافی است برخلاف نمونه‌های قدیمی، نیازی به برقراری دایم جریان الکتریکی (تا هنگامی که بخواهیم شیشه تیره بماند) نیست. به این معنا با فشار دادن یک کلید شیشه از حالت شفاف خارج شده و با فشار دکمه دیگر، به وضعیت قبلی باز می گردد. از دیگر وجوه برتری نانو شیشه‌های آفتاب گیر امکان برقراری سطوح مختلفی از انتقال پرتوها به وسیله میزان متفاوتی از تیرگی است. حدود یک سوم انرژی مصرفی در یک ساختمان از طریق پنجره‌ها و بازشوها به هدر می‌رود. به همین دلیل تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها بر روی پنجره‌ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به ذخیره انرژی باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه‌ای در ساختمان‌ها و همچنین در دیوارهای سالن کنفرانس در اداره‌ها به ‌کار برده شود. تکنولوژی شیشه هوشمند کاربردهای فراوانی دارد و در فضاهای مختلفی مانند بانک، بیمارستان ها و مراکز درمانی، سالن های کنفرانس، اتاق مدیریت، مکان های ورزشی، استخر و همچنین سرویس های بهداشتی و حمام ها استفاده می شود. دسته ای دیگر از شیشه های هوشمند وجود دارند،که تکنولوژی ساخت آنها مبتنی بر استفاده از الکتروکروماتیک ها می باشد. الکتروکروماتیک ها موادی هستند که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر می نماید. جریان الکتریسته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییر در خصوصیات مواد می شود وکاری می کند تا آنها نور را جذب یا منعکس نمایند. نور خورشید به شیشه ها می تابد، اما از طرفی جریان الکتریکی برقرار شده، سبب می شود تا یون ها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت کرده و به لایه الکتروکروماتیکی باز گردند و شیشه را شفاف نمایند. با قطع جریان الکتریسته فرآیند برعکس عمل کرده، شیشه ها مجددا تیره می شود. یکی از ویژگی مواد الکتروکروماتیکی قابلیت تنظیم آنهاست به طوری که می توان شدت کدری آنها را با تغییر مقدار جریان تنظیم کرد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی، هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی در تمام دنیا از این شیشه هوشمند وجود دارد. شیشه هوشمند مبتنی بر فناوری نانو گونه ای از پنجره‌ هوشمند که از آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین ساخته می‌شود و روی یک فیلم شفاف رسوب داده شده‌ است؛ این فیلم‌های شفاف، خود توسط لایه‌های رسانا پوشانده شده‌اند و بوسیله یک ژل الکترولیتی پوشانده می‌شوند، تا به عنوان الکترود مورد استفاده قرار گیرند. دو الکترود به صورت ساندویچی دور هم پیچیده می‌شوند تا یک ساختار جدید ایجاد شود. پلی‌آنیلین دارای ظرفیت بالایی است و هزینه تولید آن نیز بسیار اندک است، از دیگر مزایای این ماده، شفاف و منعطف بودن آن می باشد. پارامتر انعطاف‌پذیر بودن در این مورد بسیار مهم است؛ زیرا به راحتی می‌توان آن را به صورت رول درآورد و در ادواتی با اشکال مختلف استفاده نمود، برای مثال می‌توان پرده‌های هوشمند تولید کرد. به عنوان سخن پایانی برای این مقاله محققان بر این باورند که، اگر این فناوری بتواند با هزینه کم به بازار عرضه شود، می‌توان از این تکنولوژی به صورت فراگیر در حوزه‌های مختلف صنعت، از خودروسازی تا ساختمان هوشمند بهره برد.

منابع:

magalat.net

Panjohaft.com

Wikipedia.org